EP3465069A1 - Dispositif et méthode de simbleautage - Google Patents

Dispositif et méthode de simbleautage

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EP3465069A1
EP3465069A1 EP17729418.8A EP17729418A EP3465069A1 EP 3465069 A1 EP3465069 A1 EP 3465069A1 EP 17729418 A EP17729418 A EP 17729418A EP 3465069 A1 EP3465069 A1 EP 3465069A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
camera
simbleautage
barrel
deflection
line
Prior art date
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Granted
Application number
EP17729418.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3465069B1 (fr
Inventor
Bernard CLERMONT
Pierre Balthasart
Igor LOISELLE
Tristan LILET
Philippe Laurent
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John Cockerill Defense SA
Original Assignee
CMI Defence SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CMI Defence SA filed Critical CMI Defence SA
Publication of EP3465069A1 publication Critical patent/EP3465069A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3465069B1 publication Critical patent/EP3465069B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/32—Devices for testing or checking
    • F41G3/323—Devices for testing or checking for checking the angle between the muzzle axis of the gun and a reference axis, e.g. the axis of the associated sighting device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/22—Aiming or laying means for vehicle-borne armament, e.g. on aircraft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00—Sighting devices
    • F41G1/54—Devices for testing or checking ; Tools for adjustment of sights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/32—Devices for testing or checking
    • F41G3/326—Devices for testing or checking for checking the angle between the axis of the gun sighting device and an auxiliary measuring device

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for aligning the line of sight with the line of fire, commonly called simbleautage device, for weapon systems preferably large caliber (75 mm to 140 mm).
  • a misalignment between the fire line and the line of sight is detrimental to accurately reach a target.
  • a first source of misalignment is the physical deformation of the barrel, commonly called arrow, which appears naturally and inevitably, both horizontally and vertically, following the relatively high weight of the barrel and the external conditions (rain, wind, sunshine, .. .). This deformation leads to an error of parallelism between the line of fire coming from the barrel of the barrel and the line of fire emanating from the mouth of the barrel.
  • a second source of misalignment are shocks and vibrations experienced during taxiing and shots that cause a drift compared to the previously calibrated alignment.
  • MRS Microzzle Reference System
  • US 4,665,795 generally consist of a laser transceiver located at the base of the barrel and a mirror placed at the mouth of the barrel.
  • the transmitter sends an infrared laser beam to the mirror which is then reflected back to the receiver.
  • electronic equipment automatically calculates azimuth and elevation corrections that are then added to the ballistic corrections at the fire control system.
  • a disadvantage of these devices is that the mechanical stability of the mirror is very complex to ensure.
  • detection of the cannon arc via laser measurements can make the system detectable by the enemy. Then, even if the MRS-type devices make it possible to correct the variations of the arc of the barrel, an initial alignment remains necessary.
  • the document FR 2 505 477 discloses a simbleautage device which comprises on the barrel a deflection target formed of a mirror on which is projected a reticle, a housing comprising optics and an image detector which are, on the one hand, the reflected image of the reticle and, on the other hand, in the presence of a filter, the reflected image of a distant object.
  • a simbleautage device which comprises on the barrel a deflection target formed of a mirror on which is projected a reticle, a housing comprising optics and an image detector which are, on the one hand, the reflected image of the reticle and, on the other hand, in the presence of a filter, the reflected image of a distant object.
  • EP 1 510 775 discloses a device with a camera having two levels of focus. This camera is inserted into the barrel chamber during simbleautage operations. A first focus at the mouth of the gun allows to estimate its angular deviation (X, Y). A second focus set to infinity allows you to observe an object located at a distant distance and thus bring back the view of optics on the same reference. Simbleautage is achieved by combining these two operations.
  • EP 1616145 discloses a simbleautage device performed by a single operator located inside the turret. A camera is pushed to the muzzle of the barrel from inside the barrel. As this camera is located at the mouth of the barrel, it implicitly takes into account the arc of the barrel.
  • the present invention aims to provide a device and a method of simbleautage that require only one operator located inside the turret.
  • Figure 1 schematically shows a turret provided with the simbleautage device according to the invention, in the presence of the sleeve, the barrel and sighting optics and the optical axes of the two cameras of the simbleautage device.
  • Figure 2 shows schematically the optical systems inside the housing according to the invention.
  • Figure 3 illustrates the displacement of the geometrical figure on the deflection target following the deflection of the barrel.
  • the present invention relates to a simbleautage device for equipping a turret provided with a gun and one or more sighting system (s) each with an optical system, said device comprising:
  • casing intended to be positioned outside the barrel, at the barrel of said barrel, said casing comprising:
  • a first optical system provided with a deflection camera, said first system being used to determine a parallelism error between a line of fire coming from the sleeve and that resulting from the muzzle brake
  • a second optical system provided with a simbleautage camera, said second system being used to determine a parallelism error between the fire line coming from the sheath and an optical line of the sighting system (s).
  • the device comprises at least one or a suitable combination of the following characteristics: each camera has a fixed focus, the simbleation camera having a focus set to infinity and the deflection camera configured to have a focus set to the deflection target;
  • the deflection target comprises a physical geometrical figure, or in other words physical, any serving as a reference point for the first optical system, said geometrical figure being, preferably, a circle.
  • the present invention also relates to a weapon system comprising the simbleautage device as described above, wherein the housing is positioned on the barrel of the barrel and said deflection target is positioned near or on the around the barrel muzzle brake.
  • the deflection target can be reported or integrated with the muzzle brake.
  • the present invention also relates to the armored vehicle equipped with this weapon system.
  • the present invention also relates to a method of simbleautage using the device described above, said method comprising the following steps:
  • the method comprises at least one or an appropriate combination of the following characteristics:
  • the calculation of ⁇ and ⁇ is carried out using an algorithm based on an edge detection according to the Canny method and with the aid of a Hough transform; the reference position of the geometrical figure is calculated during a calibration following an installation of the simbleautage device on a weapon system;
  • calibration is carried out using a mouthpiece, said calibration comprising a step of aligning a position of a reticle of the simbleautage camera with a point observed through the mouthpiece;
  • the reticle of the simbleagle camera is moved at the same angle along the X and Y coordinates;
  • the method can be implemented in full mission.
  • the present invention relates to a computer program adapted to implement the method described above and the computer-readable data recording means comprising this program.
  • the present invention relates to a simbleautage device and to the method implemented using said device.
  • the device according to the invention is preferably intended for large-caliber weapon systems (75 mm to 140 mm). It could nonetheless be used for small and / or medium-sized weapons systems by means of certain arrangements related to the steric hindrance at the level of the arms associated with said calibres.
  • the simbleautage device is shown in Figure 1 on a turret 1.
  • the device is in two parts positioned at separate locations. It comprises, on the one hand, a housing 2 and, on the other hand, a deflection target 3.
  • the housing 2 is positioned outside the barrel 4 and, preferably, mounted on the sheath 5 of the barrel 4.
  • the housing 2, seen in more detail in Figure 2 comprises two optical systems 7.8 each provided with a camera.
  • a first camera 7, called deflection aims to correct the misalignment resulting from the deflection of the barrel, ie. the misalignment between the line of fire from the sheath and that from the mouth of the barrel.
  • a second camera 8 aims to correct the misalignment between the fire line from the barrel of the barrel and the optical axis of the sighting system.
  • the two cameras are mounted in one block.
  • the Simulcasting and deflection cameras have the characteristic of having a fixed focus respectively at infinity and at the muzzle brake as shown in Figure 1.
  • the one-shot assembly with fixed focus for each This camera has the advantage that no moving parts are required in the housing, which makes it possible to ensure its mechanical stability with respect to the shocks and vibrations associated with the shots.
  • the case design is athermally designed so that the position of the optical axis of the cameras is not sensitive to temperature variations.
  • the device includes the deflection target 3 which is located at the muzzle brake 6, i.e. at the end of the barrel from which the ammunition is coming out.
  • This deflection target 3 can be either an additional piece that is placed at the level of the attachment of the muzzle brake, or it can be directly integrated around the periphery thereof. This last alternative is preferred to guarantee the mechanical stability of the device.
  • the deflection target is provided with any geometrical figure which serves as a reference point for the optical system 7. This figure is indeed material on the target, ie. that it is integrated on the target. In other words, it is not a projected figure on a mirror serving as a deflection target.
  • the method of simbleautage according to the invention takes into account the two causes of misalignment mentioned above, namely the deflection of the barrel and the drift between the fire line and the line of sight following the shocks caused by the use the vehicle and its weapon system.
  • the method is based on three steps.
  • the optical system provided with the deflection camera is used to determine the parallelism error between the line of fire from the sheath and that from the muzzle brake. More specifically, the first optical system 7 of the housing detects the position of the deflection target via an image processing such that the system can deduce vertically and horizontally the arrow of the gun relative to a reference position obtained during the calibration of the device.
  • the displacement in X and in Y namely the delta X ( ⁇ ) and the delta Y ( ⁇ ) is calculated with respect to a reference materialized by the geometrical figure which is, preferably, a circle 9 on the deflection target 3 (see Figure 3). It is possible to consider other geometric shapes by having previously provided some specific modifications at the level of the algorithms used.
  • a ⁇ and a ⁇ are calculated with respect to the starting position of the center of the circle.
  • the system deduces the parallelism error between the fire line at the sheath and the fire line at the muzzle brake.
  • the algorithm used to detect the geometrical figure is based on a contour detection according to Canny's method.
  • a Hough transform makes it possible to obtain a first estimate of the position of the reference circle. Then, an algorithm makes it possible to refine the results obtained at the sub-pixel level.
  • the optical system provided with the simbleautage camera is used to determine the parallelism error between the line of fire at the sleeve and the line of sight.
  • the camera whose axis is parallel to the line of fire at the sheath and whose focus is set to infinity provides an image of a distant object that is directly compared to that provided by the optics ( s) of the turret sight system (s) ( Figure 1). It is thus possible to deduce the parallelism error between the fire line at the sheath and the optical line of the sighting system (s).
  • the two parallelism errors are cumulative and directly sent to the (s) system (s) of sight of the turret.
  • the device Prior to these steps, the device must be calibrated. This calibration is performed when the housing and the target are mounted on the turret. Subsequently, no further calibration is required until the housing and deflection target are moved. Calibration is performed from a conventional mouthpiece. This calibration consists in aligning the position of the reticle in the simbleautage camera with the point observed by the mouthpiece. This operation is performed by one of the occupants of the turret via its control screens. When this alignment is reached, the reference position of the geometrical figure is calculated and stored by the device. In subsequent simbleautings, the device measures in the first step the displacement of the geometrical figure with respect to that obtained during the calibration. This difference is then reported in the simbleautage camera by moving the position of its reticle. Advantages of the invention
  • the simbleautage is performed by a single operator located inside the turret, without deploying any tool. So there is no heavy manipulation and de facto slow. This absence of manipulation also guarantees better repeatability of the measurements. In addition, this allows for simbleautage in full mission.
  • the deflection target and its geometrical figure are very material. It is not a mirror on which is projected a reticle.
  • the device according to the invention does not require layers of mirrors which lead to risks of desynchronization and require systematic calibrations.

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Abstract

La présente invention se rapporte à un dispositif de simbleautage pour équiper une tourelle (1) munie d'un canon (4) et d'un ou plusieurs système(s) de visée avec une optique (10), ledit dispositif comprenant : - une cible de déflection (3) destinée à être positionnée à l'extérieur du canon (4), a u niveau du frein de bouche (6) dudit canon (4), - un boîtier (2) destiné à être positionné à l'extérieur du canon (4), au niveau du fourreau (5) dudit canon (4), ledit boîtier (2) comportant un premier système optique (7) muni d'une caméra de déflection et un second système optique (8) muni d'une caméra de simbleautage.

Description

DISPOSITIF ET MÉTHODE DE SIMBLEAUTAGE
Objet de l'invention
[0001] La présente invention se rapporte à une méthode et à un dispositif d'alignement de la ligne de visée avec la ligne de feu, communément appelé dispositif de simbleautage, pour des systèmes d'armes préférentiellement de gros calibre (75 mm à 140 mm).
Arrière-plan technolofiique et état de la technique
[0002] Sur un système d'armes, un désalignement entre la ligne de feu et la ligne de visée est préjudiciable pour atteindre avec précision une cible. I l y a deux principales sources de désalignement. Une première source de désalignement est la déformation physique du canon, appelée communément flèche, qui apparaît naturellement et inévitablement, aussi bien horizontalement que verticalement, suite au poids relativement élevé du canon ainsi qu'aux conditions extérieures (pluie, vent, ensoleillement, ...). Cette déformation entraîne une erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau du canon et la ligne de feu émanant de la bouche du canon. Une seconde source de désalignement sont les chocs et vibrations subis lors du roulage et des tirs qui entraînent une dérive par rapport à l'alignement préalablement calibré.
[0003] I l existe différents dispositifs pour aligner la ligne de feu avec la ligne de visée ou, en d'autres mots, simbleauter (boresighting en anglais) un système d'armes.
[0004] I l y a les techniques classiques de simbleautage où le dispositif repose sur la coopération entre deux opérateurs, le premier étant localisé da ns la tourelle alors que le second, à l'extérieur de celle-ci, se tient près de la bouche du ca non. Le principe est basé sur un collimateur optique et décrit dans le document US 1 994 177. Le collimateur est placé à l'intérieur du tube du canon par le second opérateur et donne au premier opérateur une vue alignée avec la ligne de feu. En d'autres mots, le second opérateur indique au premier opérateur la manière avec laquelle il est nécessaire de déplacer le canon afin qu'il puisse voir à la lunette comment est positionnée la cible de référence. Un désavantage majeur de ce dispositif est qu'il nécessite deux opérateurs, dont un hors du véhicule, c.à.d. directement exposé à une menace extérieure. En outre, il nécessite une échelle pour que le second opérateur puisse atteindre le frein de bouche.
[0005] Il existe également des dispositifs de type "Muzzle Référence System" (MRS). Ces dispositifs décrits entre autres dans le document US 4 665 795 sont en général constitués d'un émetteur-récepteur laser situé à la base du canon et d'un miroir placé au niveau de la bouche du canon. L'émetteur envoie un rayon laser infrarouge vers le miroir qui est ensuite réfléchi vers le récepteur. En fonction de la position du laser reçue par le récepteur, un équipement électronique permet de calculer automatiquement des corrections en azimut et en élévation qui sont ensuite ajoutées aux corrections balistiques au niveau du système de contrôle de tir. Un désavantage de ces dispositifs est que la stabilité mécanique du miroir est très complexe à assurer. En outre, la détection de l'arcure du canon via des mesures de laser peut rendre le système détectable par l'ennemi. Ensuite, même si les dispositifs de type MRS permettent de corriger les variations de l'arcure du canon, un alignement initial reste nécessaire.
[0006] De même, le document FR 2 505 477 divulgue un dispositif de simbleautage qui comporte sur le canon une cible de déflection formée d'un miroir sur lequel est projeté un réticule, un boîtier comportant des optiques et un détecteur d'images qui sont, d'une part, l'image réfléchie du réticule et, d'autre part, en présence d'un filtre, l'image réfléchie d'un objet lointain. C'est à nouveau un système vulnérable à l'usure, peu stable avec à la longue un risque de dégradation de la précision des optiques.
[0007] On peut citer d'autres dispositifs moins répandus.
[0008] Le document EP 1 510 775 décrit un dispositif avec une caméra possédant deux niveaux de mise au point. Cette caméra est insérée dans la chambre du canon lors des opérations de simbleautage. Une première mise au point au niveau de la bouche du canon permet d'estimer sa déviation angulaire (X,Y). Une seconde mise au point réglée à l'infini permet d'observer un objet situé à une distance éloignée et donc de ramener la vue des optiques sur la même référence. Le simbleautage est réalisé en combinant ces deux opérations.
[0009] Le document EP 1 616 145 divulgue un dispositif de simbleautage effectué par un seul opérateur situé à l'intérieur de la tourelle. Une caméra est poussée jusqu'à la bouche du canon depuis l'intérieur de ce dernier. Comme cette caméra est située au niveau de la bouche du canon, elle tient implicitement compte de l'arcure du canon.
[0010] Ces deux dispositifs présentent pour désavantage de devoir positionner une caméra à l'intérieur du canon. Dans le cas du document EP 1 616 145, le déploiement de la caméra est une procédure longue et fastidieuse, surtout si elle doit être réalisée par un opérateur unique situé en tourelle. En outre, il ne peut pas être garanti que l'orientation de la caméra poussée jusqu'à la bouche sera systématiquement la même à chaque opération de simbleautage.
Buts de l'invention
[0011] La présente invention a pour objectif de fournir un dispositif et une méthode de simbleautage qui ne nécessitent qu'un seul opérateur situé à l'intérieur de la tourelle.
[0012] Elle vise en outre à développer un dispositif ne nécessitant pas de système optique à l'intérieur du canon. Elle vise ainsi à développer un dispositif qui soit stable et précis.
[0013] Elle vise aussi à mettre au point une méthode de simbleautage qui soit rapide tout en étant répétable.
Brève description des fifiures
[0014] La présente invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit, se référant, à titre d'exemple, aux Figures 1 à 3.
[0015] La Figure 1 représente schématiquement une tourelle munie du dispositif de simbleautage selon l'invention, en présence du fourreau, du canon et des optiques de visée ainsi que les axes optiques des deux caméras du dispositif de simbleautage.
[0016] La Figure 2 représente schématiquement les systèmes optiques à l'intérieur du boîtier selon l'invention. [0017] La Figure 3 illustre le déplacement de la figure géométrique sur la cible de déflection suite à la déflection du canon.
Légende
(1) Tourelle
(2) Boîtier
(3) Cible de déflection
(4) Canon
(5) Fourreau
(6) Frein de bouche du canon
(7) Système optique muni de la caméra de déflection
(8) Système optique muni de la caméra de simbleautage
(9) Figure géométrique sur la cible de déflection
(10) Optique d'un système de visée de la tourelle
Principaux éléments caractéristiques de l'invention
[0018] La présente invention se rapporte à un dispositif de simbleautage pour équiper une tourelle munie d'un canon et d'un ou plusieurs système(s) de visée avec chacun une optique, ledit dispositif comprenant :
- une cible de déflection destinée à être positionnée à l'extérieur du canon, au niveau du frein de bouche dudit canon,
- un boîtier destiné à être positionné à l'extérieur du canon, au niveau du fourreau dudit canon, ledit boîtier comportant :
- un premier système optique muni d'une caméra de déflection, ledit premier système étant utilisé pour déterminer une erreur de parallélisme entre une ligne de feu issue du fourreau et celle issue du frein de bouche,
- un second système optique muni d'une caméra de simbleautage, ledit second système étant utilisé pour déterminer une erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et une ligne optique du ou des système(s) de visée.
[0019] Selon des modes particuliers de l'invention, le dispositif comporte au moins une ou une combinaison appropriée des caractéristiques suivantes : - chaque caméra a une mise au point fixe, la caméra de simbleautage ayant une mise au point réglée à l'infini et la caméra de déflection étant configurée pour avoir une mise au point réglée sur la cible de déflection ;
- la cible de déflection comporte une figure géométrique matérielle, ou en d'autres mots physique, quelconque servant de point de repère pour le premier système optique, ladite figure géométrique étant, de préférence, un cercle.
[0020] La présente invention se rapporte également à un système d'armes comprenant le dispositif de simbleautage tel que décrit ci-dessus, dans lequel le boîtier est positionné sur le fourreau du canon et ladite cible de déflection est positionnée à proximité ou sur le pourtour du frein de bouche du canon. En outre, dans ce système d'armes, la cible de déflection peut être rapportée ou intégrée au frein de bouche.
[0021] La présente invention se rapporte aussi au véhicule blindé muni de ce système d'armes.
[0022] La présente invention se rapporte également à une méthode de simbleautage à l'aide du dispositif décrit ci-dessus, ladite méthode comportant les étapes suivantes :
- Calcul du déplacement ΔΧ et ΔΥ de la figure géométrique par rapport à une position de référence de ladite figure, ledit calcul s'effectuant sur base du traitement d'images provenant de la caméra de déflection, l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et celle issue du frein de bouche étant ensuite déterminée par le biais d'un modèle mathématique sur base des valeurs ΔΧ et ΔΥ calculées,
- Comparaison d'une image prise par la caméra de simbleautage avec une image prise par une optique du ou des système(s) de visée afin de déterminer l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et la ligne optique du ou des système(s) de visée,
- Cumul des deux erreurs de parallélisme et déplacement en conséquence de ladite ligne optique.
[0023] Selon des modes particuliers de l'invention, la méthode comporte au moins une ou une combinaison appropriée des caractéristiques suivantes :
- le calcul de ΔΧ et ΔΥ s'effectue à l'aide d'un algorithme se basant sur une détection de contours selon la méthode de Canny et à l'aide d'une transformée de Hough ; - la position de référence de la figure géométrique est calculée lors d'une calibration suivant une installation du dispositif de simbleautage sur un système d'armes ;
- la calibration est réalisée à l'aide d'une lunette de bouche, ladite calibration comprenant une étape d'alignement d'une position d'un réticule de la caméra de simbleautage avec un point observé au travers de la lunette de bouche ;
- après l'étape de calcul de l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et celle issue du frein de bouche, le réticule de la caméra de simbleautage est déplacé d'un même angle selon les coordonnées X et Y ;
- la méthode peut être mise en œuvre en pleine mission.
[0024] Pour finir, la présente invention se rapporte à un programme d'ordinateur adapté pour mettre en œuvre la méthode décrite ci-dessus et au moyen d'enregistrement des données lisibles par ordinateur comprenant ce programme.
Description détaillée de l'invention
[0025] La présente invention se rapporte à un dispositif de simbleautage et à la méthode mise en œuvre à l'aide dudit dispositif. Le dispositif selon l'invention est destiné préférentiellement à des systèmes d'armes de gros calibre (75 mm à 140 mm). Il pourrait néanmoins être utilisé pour des systèmes d'armes de petit et/ou moyen calibre moyennant certains aménagements liés à l'encombrement stérique au niveau des armements associés auxdits calibres.
[0026] Le dispositif de simbleautage selon l'invention est représenté à la Figure 1 sur une tourelle 1. Le dispositif se présente en deux parties positionnées à des endroits distincts. Il comporte, d'une part, un boîtier 2 et, d'autre part, une cible de déflection 3. Le boîtier 2 est positionné à l'extérieur du canon 4 et, de préférence, monté sur le fourreau 5 du canon 4. Le boîtier 2, visible plus en détail à la Figure 2, comporte deux systèmes optiques 7,8 munis chacun d'une caméra. Une première caméra 7, dite de déflection, a pour objet de corriger le désalignement résultant de la déflection du canon, c.à.d. le désalignement entre la ligne de feu issue du fourreau et celle issue de la bouche du canon. Une seconde caméra 8, dite de simbleautage, a pour objet de corriger le désalignement entre la ligne de feu issue du fourreau du canon et l'axe optique du système de visée. Dans le boîtier, les deux caméras sont montées en un seul bloc. Les caméras de simbleautage et de déflection ont pour caractéristique d'avoir une mise au point fixe respectivement à l'infini et au niveau du frein de bouche comme illustré à la Figure 1. Le montage en un seul bloc avec une mise au point fixe pour chaque caméra présente comme avantage qu'aucune pièce mobile n'est requise dans le boîtier, ce qui permet d'assurer sa stabilité mécanique par rapport aux chocs et vibrations liés aux tirs. En outre, le design du boîtier est conçu de manière athermique afin que la position de l'axe optique des caméras ne soit pas sensible aux variations de température. En plus du boîtier, le dispositif comporte la cible de déflection 3 qui est localisée au niveau du frein de bouche 6, c.à.d. à l'extrémité du canon d'où sort la munition. Cette cible de déflection 3 peut être soit une pièce supplémentaire qui vient se placer au niveau de la fixation du frein de bouche, soit elle peut être directement intégrée sur le pourtour de celui-ci. Cette dernière alternative est privilégiée pour garantir la stabilité mécanique du dispositif. La cible de déflection est munie d'une figure géométrique quelconque qui sert de point de repère pour le système optique 7. Cette figure est bien matérielle sur la cible, c.à.d. qu'elle est intégrée sur la cible. En d'autres mots, il ne s'agit pas d'une figure projetée sur un miroir faisant office de cible de déflection.
[0027] La méthode de simbleautage selon l'invention prend en compte les deux causes de désalignement mentionnées plus haut, à savoir la déflection du canon et la dérive entre la ligne de feu et la ligne de visée suite aux chocs entraînés par l'utilisation du véhicule et de son système d'armes.
[0028] Pour ce faire, la méthode repose sur trois étapes.
[0029] Dans une première étape, le système optique muni de la caméra de déflection est utilisé pour déterminer l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et celle issue du frein de bouche. Plus précisément, le premier système optique 7 du boîtier détecte la position de la cible de déflection via un traitement d'images tel que le système peut déduire verticalement et horizontalement la flèche du canon par rapport à une position de référence obtenue lors de la calibration du dispositif. Le déplacement en X et en Y, à savoir le delta X (ΔΧ) et le delta Y (ΔΥ), se calcule par rapport à une référence matérialisée par la figure géométrique qui est, de préférence, un cercle 9 sur la cible de déflection 3 (voir Figure 3). Il est possible de considérer d'autres formes géométriques en ayant préalablement apporté quelques modifications spécifiques au niveau des algorithmes utilisés. On calcule ainsi un ΔΧ et un ΔΥ par rapport à la position de départ du centre du cercle. Par le biais d'un modèle mathématique, le système en déduit l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu au niveau du fourreau et la ligne de feu au niveau du frein de bouche. L'algorithme utilisé pour détecter la figure géométrique se base sur une détection de contours selon la méthode de Canny. Une transformée de Hough permet d'obtenir une première estimation de la position du cercle de référence. Ensuite, un algorithme permet de raffiner les résultats obtenus au niveau sous-pixel.
[0030] Dans une deuxième étape, le système optique muni de la caméra de simbleautage est utilisé pour déterminer l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu au niveau du fourreau et la ligne de visée. La caméra dont l'axe est parallèle à la ligne de feu au niveau du fourreau et dont la mise au point est réglée à l'infini procure une image d'un objet lointain qui est directement comparée à celle fournie par la ou les optique(s) 10 du ou des système(s) de visée de la tourelle (Figure 1). Il est ainsi possible de déduire l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu au niveau du fourreau et la ligne optique du ou des système(s) de visée.
[0031] Dans une troisième étape, les deux erreurs de parallélisme sont cumulées et directement envoyées au(x) système(s) de visée de la tourelle.
[0032] Préalablement à ces étapes, le dispositif doit être calibré. Cette calibration est effectuée lorsque le boîtier et la cible sont montés sur la tourelle. Par la suite, aucune nouvelle calibration n'est requise tant que le boîtier et la cible de déflection ne sont pas déplacés. La calibration est réalisée à partir d'une lunette de bouche conventionnelle. Cette calibration consiste à aligner la position du réticule dans la caméra de simbleautage avec le point observé par la lunette de bouche. Cette opération est réalisée par un des occupants de la tourelle par l'intermédiaire de ses écrans de contrôle. Lorsque cet alignement est atteint, la position de référence de la figure géométrique est calculée et mémorisée par le dispositif. Lors des simbleautages subséquents, le dispositif mesure à la première étape le déplacement de la figure géométrique par rapport à celle obtenue lors de la calibration. Cette différence est ensuite reportée dans la caméra de simbleautage en y déplaçant la position de son réticule. Avantages de l'invention
[0033] La précision du simbleautage en présence du dispositif selon l'invention est équivalente à celle rencontrée avec les dispositifs de l'art antérieur mais sans les inconvénients.
[0034] Ainsi, le simbleautage est réalisé par un seul opérateur situé à l'intérieur de la tourelle, sans déployer un quelconque outil. Il n'y a donc pas de manipulation lourde et de facto lente. Cette absence de manipulation garantit également une meilleure répétabilité des mesures. En outre, cela permet d'effectuer le simbleautage en pleine mission.
[0035] Selon l'invention, la cible de déflection et sa figure géométrique sont bien matérielles. Il ne s'agit pas d'un miroir sur lequel est projeté un réticule. Ainsi, le dispositif selon l'invention ne nécessite pas de couches de miroirs qui entraînent des risques de désynchronisation et requièrent des calibrations systématiques.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de simbleautage pour équiper une tourelle (1) munie d'u n canon (4) et d'un ou plusieurs système(s) de visée avec une optique (10), ledit dispositif comprenant :
- une cible de déflection (3) destinée à être positionnée à l'extérieur du canon (4), a u niveau du frein de bouche (6) dudit canon (4),
- un boîtier (2) destiné à être positionné à l'extérieur du canon (4), au niveau du fourreau (5) dudit canon (4), ledit boîtier (2) comportant :
- un premier système optique (7) muni d'une caméra de déflection, ledit premier système (7) étant utilisé pour déterminer une erreur de parallélisme entre une ligne de feu issue du fourreau (5) et celle issue du frein de bouche (6),
- un second système optique (8) muni d'une caméra de simbleautage, ledit second système (8) étant utilisé pour déterminer une erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau (5) et une ligne optique du ou des système(s) de visée, ledit dispositif étant caractérisé en ce que la cible de déflection (3) intègre une figure géométrique (9) servant de point de repère pour le premier système optique (7).
2. Dispositif selon la revendication 1, da ns lequel chaque caméra a une mise au point fixe, la caméra de simbleautage aya nt une mise au point réglée à l'infini et la caméra de déflection étant configurée pour avoir une mise au point réglée sur la cible de déflection (3).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la figure géométrique (9) est un cercle.
4. Système d'armes comprenant le dispositif de simbleautage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit boîtier (2) est positionné sur le fourreau (5) du canon (4) et ladite cible de déflection (3) est positionnée à proximité ou sur le pourtour du frein de bouche (6) du canon (4).
5. Système d'armes selon la revendication 4, da ns lequel la cible de déflection (3) est rapportée ou intégrée au frein de bouche (6).
6. Véhicule blindé muni du système d'armes selon la revendication 4 ou 5.
7. Méthode de simbleautage à l'aide du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ladite méthode comportant les étapes suivantes : Calcul du déplacement ΔΧ et ΔΥ de la figure géométrique (9) par rapport à une position de référence de ladite figure (9), ledit calcul s'effectuant sur base du traitement d'images provenant de la caméra de déflection, l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau (5) et celle issue du frein de bouche (6) étant ensuite déterminée par le biais d'un modèle mathématique sur base des valeurs ΔΧ et ΔΥ calculées,
Comparaison d'une image prise par la caméra de simbleautage avec une image prise par une optique (10) du ou des système(s) de visée afin de déterminer l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau (5) et la ligne optique du ou des système(s) de visée,
- Cumul des deux erreurs de parallélisme et déplacement en conséquence de ladite ligne optique.
8. Méthode selon la revendication 7, dans laquelle le calcul de ΔΧ et ΔΥ s'effectue à l'aide d'un algorithme se basant sur une détection de contours selon la méthode de Canny et à l'aide d'une transformée de Hough.
9. Méthode selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle la position de référence de la figure géométrique (9) est calculée lors d'une calibration suivant une installation du dispositif de simbleautage sur un système d'armes.
10. Méthode selon la revendication 9, dans laquelle la calibration est réalisée à l'aide d'une lunette de bouche, ladite calibration comprenant une étape d'alignement d'une position d'un réticule de la caméra de simbleautage avec un point observé au travers de la lunette de bouche.
11. Méthode selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, dans laquelle après l'étape de calcul de l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et celle issue du frein de bouche, le réticule de la ca méra de simblea utage est déplacé d'un même angle selon les coordonnées X et Y.
12. Méthode selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, pouvant être mise en œuvre en pleine mission.
13. Programme d'ordinateur adapté pour mettre en œuvre la méthode selon l'une quelconque des revendications 7 à 12.
14. Moyen d'enregistrement des données lisibles par ordinateur comprena nt le programme selon la revendication 13.
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